甲南大学地域連携センター

KONAN INFINITY

2017年度版

極初期宇宙における星形成の研究
極初期宇宙における星形成の研究



理工学部 物理学科 教授

須佐 元
私たちの起源は何処に

我々はどこから来てどこに行くのでしょうか?これは人類にとっての根源的問いかけであり続けてきました。生命の起源, 宇宙の始まり, 究極の統一理論の探求などはすべてこの文脈で理解されるもっとも古い問いかけです。私たちの研究グループでは宇宙の歴史の中の極初期に生まれた星がどのような性質を持っていたのかを調べています。 生命の材料である炭素や酸素が宇宙で初めてこのような星で作られたと考えられるので, 物質としての我々の存在の起源を探る研究であるということができます。

宇宙で最初に輝いた星々

宇宙で最初に輝いた星は初代星(ファーストスター)と呼ばれます。宇宙の極初期には星の材料となる物質はとても熱かったと考えられるため、その熱エネルギーに対抗するために、これらの星々は現在の太陽などの星に比べてはるかに重い星でなければならなかったと考えられています。一方でこれらの星々の正確な重さは、図のように円盤が分裂する過程と、星からの紫外線が星の成長を止める働きによって制御されることが推測されていますが、これまでの研究では正確な値が解っていません。星の性質を正確に推測することは、その後の宇宙の進化を知るために大変重要なことです。私たちはこの問題にコンピューターシミュレーションの手法でアタックしています。

初代星の命を受け継ぐ星々

初代の星々は重いものが多いためにその寿命は短く、数百万年で終わりを迎えたと考えられています。長いようですが、宇宙138億年の歴史の中では瞬きのような時間です。重い星は、図のようにその死にあたって大爆発を起こし、星の中で合成された物質を周囲にまき散らします。その周りの物質もやがて重力によって集まり、次世代の星の誕生へと進んでいきます。このようにして初代星の中で育まれた物質(元素)は、世代を超えて受け継がれ、やがて我々の太陽系のような惑星系・ひいては生命の原料となったと考えられています。我々のグループではこの第二世代の星の形成についても研究を進めています。

【研究助成】

○科学研究費助成事業基盤研究(B)(平成29年度~平成32年度)

極初期宇宙における星形成の研究

研究室URL: http://tpweb2.phys.konan-u.ac.jp/